[发明专利]一种原油脱金属方法

说明书

技术领域

本发明属于原油加工领域，更具体地说是涉及到一种用复合脱金属剂脱除原油中金属的方法。

背景技术

随着石油资源的减少和强化采油技术的应用，原油中金属含量尤其是重金属含量也随之增加，原油劣质化趋势明显。目前，我国辽河超稠油中镍、钒含量高达200μg/g以上，钙含量达到348μg/g，胜利重油中重金属含量也高于150μg/g，克拉玛依稠油中钙含量超过254μg/g，新近开采的新疆塔河原油中仅镍钒含量就高达400μg/g以上。金属含量的增加给炼油厂的原油加工带来很大危害。金属盐类中的钙和铁对重油加氢催化剂造成影响，加氢过程中生成的硫化物沉积在催化剂上，降低催化剂活性，影响催化剂床层流动性，导致床层压降增加；金属盐类中的镍、钒和钠会导致催化裂化催化剂活性降低，选择性变差，甚至永久失活；同时金属盐类还造成常减压系统塔顶低温部位腐蚀以及炼油设备中加热炉和换热设备结垢，影响产品质量，缩短开工周期，增加操作成本。

针对原油中金属元素的脱除，国内外已出现一些脱金属技术，如CO₂法、萃取法、树脂法、加氢催化法、过氧化氢法、生物法和膜分离法等。但还存在很多问题，如装置投资大，催化剂难以再生，溶剂回收困难，操作费用高的问题。国内外文献也公开了多种类型的脱金属剂，如化学酸型，如盐酸、硫酸、磷酸和有机酸；沉淀剂和螯合剂型，如六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、乙二胺四乙酸、硫酸铵、磷酸铵和有机膦化合物等。也多存在脱除率低，药剂消耗量大的问题。

近些年，采用向烃油中注入脱金属剂，通过电脱盐装置脱除金属因其操作简单取得了很大进展。CN1054261提供了一种用复合剂脱金属的方法，以磷酸铵作为沉淀剂、以硫酸盐、羟基酚作为固体润湿剂与破乳剂一起通过电脱盐将金属钙、镁、铁等脱除。CN1267707公布了一种烃油脱钙方法，以氨基磺酸或硫酸做脱金属剂，以氯化钠、氯化铵或硝酸钠、硝酸铵作为辅剂。CN1657596A用螯合剂(羧酸、多聚磷酸、有机膦酸、羟基喹啉、氨基酸及其衍生物等)，沉淀剂(硫酸、碳酸、硅酸等)，相转移剂(季铵盐，聚乙二醇等)和破乳剂等组成的混合物用于烃油的脱金属，对Ca有较好的脱除效果。专利CN101085932A提供了用于烃油的复合脱金属剂及脱除金属的方法，该复合脱金属剂由脱金属剂烷基苯磺酸、辅剂和破乳剂组成。该剂可以在油田热脱水过程中进行，也可以在电脱盐装置上进行。

上述方法对于脱除烃油中钙、镁、铁等金属元素有一定效果，但对镍和钒等以卟啉化合物形式存在的金属没有脱除率，同时也存在脱金属剂用量大和脱除率低的问题。

发明内容

本发明是针对现有技术不易脱除镍和钒等卟啉金属化合物、脱金属剂用量大和脱除率低等缺点，而提供一种既能脱除原油中钙、镁和铁等非卟啉金属化合物，同时也能脱除镍和钒等卟啉金属化合物的脱金属方法，使用本发明方法还可克服现有技术中脱金属剂用量大和脱除率低的问题。

本发明提供一种脱金属方法，其特征在于包括下述步骤：

1)将原油与水和复合脱金属剂进行混合，预热到60～150℃，优选80～130℃，反应1～30min，优选5～10min，然后进行油水分离；

2)经油水分离后的原油再与复合脱金属剂和水混合，升温到200～400，优选250～350℃，反应10～60min，优选20～40min，然后再进行油水分离，得到脱后原油。

其中所述步骤1)中复合脱金属剂的用量占原油总重量的0.06～5.00重量％，优选0.30～2.50重量％。步骤1)注水量占原油总重量的1～12重量％，优选4～8重量％。

所述步骤1)和步骤2)中油水分离可采用常规的电脱盐、静置沉降分离或离心分离方法。其中采用电脱盐分离方法时，电脱盐温度通常采用100～150℃(可根据原油性质在次范围内自行选择合适的温度)，停留时间20～50min，优选30～40min，电场强度600～1200V/cm，优选800～1000V/cm。

所述步骤2)中复合脱金属剂的用量占原油总重量的0.10～70重量％，优选0.50～3.50重量％。步骤2)中注水量占原油重量的1～12重量％，优选4～8重量％。

本发明所述复合脱金属剂，由下述组分组成：

(a)脱金属剂          10～80重量％

(b)分散剂            1～20重量％

(c)助溶剂            1～20重量％

(d)破乳剂            10～50重量％